Impatto dell'olio di semi di cotone su stress ossidativo, infiammazione e metabolismo

L'approccio consisterà nell'arruolare una popolazione di individui sani (n=32) in uno studio a quattro bracci (30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO e 60 g OO), randomizzato, in doppio cieco, controllato in parallelo per confrontare l'effetto di queste diverse dosi di oli sullo stress ossidativo indotto dall'esercizio.

Durante la Visita 1, i partecipanti saranno sottoposti a consenso informato, misurazioni antropometriche e un test da sforzo submassimale per determinare il loro VO2max. I partecipanti compileranno anche il questionario sull'attività fisica globale (GPAQ), il questionario sulla prontezza all'esercizio (2022-PARQ +), il questionario di screening pre-partecipazione della struttura sanitaria / fitness AHA / ACSM e il questionario relativo alle mestruazioni. Ci saranno periodi di prova di almeno tre giorni tra la Visita 1 e la Visita 2, durante i quali ai partecipanti verrà chiesto di seguire alcune linee guida dietetiche come l'uso minimo di olio, limitando il pesce grasso, omega-3, vitamina A, vitamina C, integratori di vitamina A e limitare il consumo di noci/semi/oli/semi oleosi o alimenti contenenti questi componenti. Durante la Visita 2, i partecipanti eseguiranno un test da sforzo (75% VO2max per 30 minuti) e verrà eseguito un prelievo di sangue prima e dopo il test da sforzo. Il sangue verrà prelevato dopo 15 minuti dal test da sforzo. Inoltre, ai partecipanti verrà chiesto di fare un questionario sulla storia della dieta di un mese e 24 ore di richiamo dietetico. Ci saranno quattro settimane tra la Visita 2 e la Visita 3, durante le quali ai partecipanti verrà chiesto di consumare frullati contenenti le rispettive dosi di oli ogni giorno. Forniremo frullati ogni settimana e un olio aggiuntivo verrà fornito in una bottiglia di spruzzo avvolta in un foglio di alluminio che i partecipanti potranno sostituire con il loro olio normale. Inoltre, ai partecipanti verrà chiesto di compilare un modulo di controllo della conformità per confermare la loro conformità con la dieta dello studio. Ci sarà una domanda settimanale sui problemi gastrointestinali nel modulo di conformità. Dopo quattro settimane di intervento dietetico, i partecipanti verranno al laboratorio per la Visita 3. La Visita 3 seguirà un protocollo simile alla Visita 2, tranne per il fatto che le misurazioni antropometriche verranno eseguite anche nella Visita 3.

Procedure:

Test da sforzo: durante la visita 1, verrà eseguito un test da sforzo submassimale per prevedere la quantità di ossigeno che il corpo del partecipante è in grado di utilizzare durante l'esercizio. Ciò consente ai ricercatori di far esercitare un partecipante alla stessa percentuale submassimale del suo massimo di tutti gli altri partecipanti, in base al suo livello di forma fisica. Questo inizierà camminando su un tapis roulant (Woodway GmbH D79576, Weil am Rhein, Danimarca) per 5 minuti a una velocità confortevole autoselezionata con pendenza 0% per riscaldarsi prima del test. Il test prevede una serie di fasi che diventano sempre più difficili ogni due minuti. I partecipanti indosseranno un cardiofrequenzimetro, respireranno attraverso un boccaglio collegato a un analizzatore e indosseranno una clip per il naso. Il test inizia con la camminata e, man mano che il partecipante passa a fasi più difficili, l'intensità aumenta aumentando la pendenza e la velocità. Il ricercatore terminerà il test quando il partecipante avrà raggiunto l'85% della frequenza cardiaca massima prevista per età (220 anni in anni). Durante le visite 2 e 3, i partecipanti si riferiranno al laboratorio dopo un digiuno notturno e verranno raccolti campioni di sangue prima e dopo un test da sforzo. Il test di esercizio prevede una camminata veloce in salita al 75% VO2max per 30 minuti su un tapis roulant. Durante l'esercizio, verrà utilizzato un sistema di misurazione metabolica (ParvoMedics TrueMax 2400 Metabolic System, Sandy, Utah, USA) per determinare un quoziente respiratorio e il livello associato di ossidazione dei grassi. Il quoziente respiratorio sarà misurato determinando il volume di anidride carbonica rilasciato rispetto al volume di ossigeno assorbito durante la respirazione. Dopo la raccolta del sangue, i TG (e il pannello lipidico completo più il glucosio) saranno analizzati in tempo reale utilizzando un analizzatore di chimica clinica (Piccolo press). Allo stesso tempo, i campioni di siero saranno aliquotati e conservati a -80°C fino all'analisi delle citochine infiammatorie (un profilo di mediatori e biomarcatori stabiliti), dell'insulina, di altri biomarcatori metabolici legati all'infiammazione e dell'analisi lipidomica e metabolomica. Per l'analisi degli isoprostani, i campioni di siero saranno congelati a scatto in ghiaccio secco e liquame di etanolo dopo che è stato aliquotato e immediatamente conservato a -80 C. Gli investigatori misureranno le citochine infiammatorie (TNF-α, interleuchina (IL)-1β, IL- 6, IL-7, IL-23 e fattore stimolante le colonie di granulociti-macrofagi (GM-CF) utilizzando la tecnologia di multiplexing Luminex ad alta sensibilità (Bio-Rad Bio-Plex 200 HTS) preparata da Millipore.

Intervento dietetico: un dietista registrato preparerà una dieta di studio (frullati) che verrà somministrato ai partecipanti per quattro settimane. Ai partecipanti verranno dati frullati contenenti 30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO o 60 g OO al giorno in due contenitori separati. I frullati da 30 g (sia CSO che OO) contengono 762 kcal di calorie, 120 g di carboidrati, 3 g di proteine ​​e 30 g di grassi. I frullati da 60 g (sia CSO che OO) contengono 761 kcal di calorie, 50 g di carboidrati, 3 g di proteine ​​e 30 g di grassi. Durante queste quattro settimane, ai partecipanti verrà chiesto di seguire alcune linee guida dietetiche e verrà chiesto di compilare un modulo di conformità. Ai partecipanti verrà chiesto di compilare quotidianamente il modulo di controllo della conformità, indicando quanto frullato hanno consumato e se hanno consumato qualcosa non raccomandato dal team di ricerca. I frullati verranno dati settimanalmente, il che significa che i partecipanti visiteranno il laboratorio ogni sette giorni per ritirare i loro frullati e consegnare il modulo di conformità settimanale.

Analisi metabolomica: quando tutti i campioni sono stati raccolti, i campioni di siero verranno scongelati e verrà estratta una frazione di metabolita. Dopo l'estrazione, i campioni saranno esplorati mediante spettrometria di massa. Un'analisi mirata iniziale si concentrerà sugli acidi biliari e su una serie di biomarcatori di infiammazione e stress ossidativo tra cui 8-isoPGF2a. Gli analiti mirati saranno quantificati utilizzando curve standard e le concentrazioni risultanti saranno confrontate utilizzando diversi strumenti di analisi statistica. Sarà inoltre intrapresa un'analisi approfondita e non mirata che potrebbe rivelare ulteriori percorsi metabolici modulati dal consumo di CSO. I campioni di metaboliti saranno analizzati utilizzando un Waters Synapt G2Si QTOF (Waters Corporation). Questo strumento ha capacità di mobilità ionica e può differenziare composti strettamente correlati, come gli acidi biliari, in miscele complesse in base alla loro area della sezione trasversale e massa. L'elevata sensibilità e la varietà delle modalità di scansione rendono Synapt QTOF la scelta ottimale per l'analisi non mirata di campioni biologici complessi.

Analisi dietetica: le abitudini alimentari a lungo termine possono creare adattamenti che influenzano la risposta all'integrazione a breve termine di CSO e OO. Questo studio utilizzerà la versione più recente (2018) del Diet History Questionnaire (DHQ III), un questionario sulla frequenza alimentare progettato per adulti di età pari o superiore a 19 anni, sviluppato dal personale del Risk Factor Monitoring and Methods Branch (RFMMB) di l'istituto nazionale del cancro di NIH. Gli output di DHQ III includono costituenti di carboidrati, carotenoidi e tocoferoli, costituenti dietetici da integratori, grassi, acidi grassi e colesterolo, macronutrienti ed energia, minerali, costituenti proteici e vitamine sono costituenti dietetici e gruppi di alimenti disponibili nei file di output di DHQ III . Inoltre, il consumo dietetico acuto sarà determinato utilizzando il questionario ASA24® (Automated Self-Administered 24 ore) gratuito basato sul web.

Test statistico: H1 sarà testato utilizzando l'analisi della varianza (ANOVA) per confrontare le differenze nei marcatori di stress ossidativo indotto dall'esercizio (isoprostani) tra gli individui che consumano 30 g CSO, 30 g OO o 60 g CSO o 60 g OO. H2 sarà testato utilizzando l'analisi della varianza (ANOVA) per confrontare le differenze nell'infiammazione e nei marcatori infiammatori tra gli individui che consumano 30 g CSO, 30 g OO, 60 g CSO o 60 g OO. Per testare H3, lo sperimentatore identificherà i cambiamenti negli acidi biliari sierici e nei metabolomi e quindi determinerà le vie metaboliche associate ai cambiamenti metabolici per identificare i potenziali meccanismi alla base degli impatti sulla salute del CSO. Per testare H4, lo sperimentatore identificherà la misura di isoprostani sierici, acidi biliari, infiammazione, lipidomi e metabolomi, quindi utilizzerà l'analisi di regressione per determinare il livello di variabilità in risposta alle diverse dosi di CSO e OO.